雨洪法计算泥石流流量
泥石流沟各类参数计算
频率为P的暴雨洪水设计流量(m3/s)Qp 泥石流堵塞系数Dc 泥石流泥沙修正系数Φ 流量(形态调查法) 断面峰值流量Qc 过流断面面积(m2)Wc 断面平均流速Vc
平均粒径
3.278444883 0.608242801
3 0.0744
9.5 0.65
最大冲起高度
爬高
0.548377594 0.877404151
流域面积
12.6
沟长
3.86
沟床纵比 泥石流容重 清水比重 固体物质比重
0.0744
1.641
1
道宽 Wc面积
Vc Qc
Qp
Dc
Φ
1+Φ
Qc
81.86253068 1.5
0.65
1.65 202.6098
最大粒径 12
2.080083823 0.272763634 查表(规范)
1.5 0.65
245.8833662 75
3.278444883
查表 计算
一次泥石流冲出的固体物质总量QH (m3) 泥石流历时T (s)
K
1200 0.264
泥石流整体冲压力(×104Pa) 泥石流容重 泥石流流速 建筑物受力面与泥石流冲击压力方向的夹角 重力加速度 建筑物形状系数
78.68267718 275.3894 167.2007 383.5780513 324.566 1229.416831
Q(1%)
Q(2%)
Q(5%) Q(形态法)
90565.68692
79293.40648
64186.77306 77895.85041
QH (1%)
雨洪法在泥石流流量计算中的应用
一
( 1)气象 。双磨子 沟位于四 川盆地边缘 山区 ,属亚热带 湿润季 风气候 。总的特点是气候湿 润 ,雨量充沛 、四季分明 。根据什邡市气 象站 资料 ,区 内多年平均气温 1 . ,最冷月为一月 ,月平 均气温为 3 ℃ 6 3 ℃ ;最热 为7 8 ,月平 均气温 为2 ℃。气温 受海拔 高程影响 明 . 7 —月 3
泥石流是一种产生于沟谷和坡 地的饱含泥沙 、岩石块体 和水的崮 液两 相 特殊 洪 流 … ,而 且 具 有 常 发 性 、突 发 性 、群发 性 等 特 点 。 52 . 震后分布广泛 、数 量众 多的山体 滑坡 、崩塌 为震后 的泥石 流提 供 1
了极为丰富的物质来源 ’ 。这使 得震 后5 1年之 山泥石流的活跃性 、 —1 )
显 ,高 程 每上 升 l ) fm,气 温 下 降 0 ℃ 。年 降 雨 量 一 般 在 10 ~ g . 6 20 10 m 4 { m之问 ,多年平 均降雨量为 1 5 . m,年 内降雨量分配极 度不 ) 2 95 a r 均匀 ,大部 分降雨量主要集 中在 7 、 三个 月 ( 1 ,局 部时段暴 、8 9 表 ) 雨频繁 , 随地 势增 高 ,降雨量明显增 J ,山区降雨和平 原区形成较 大 J u
学 术 研 讨
煞 21 ~ 0 年第
雨 洪 法 在 泥石 流 流 量 计 算 中的应 用
李 鸿 军 ① 徐 望 国。 谢
泥石流沟各类参数计算
平均粒径
3.278444883 0.608242801
3 0.0744
9.5 0.65
最大粒径 12
2.080083823 0.272763634 查表(规范)
1.5 0.65
245.8833662 75
3.278444883
查表 计算
一次泥石流冲出的固体物质总量QH (m3) 泥石流历时T (s)
Q(2%)
Q(5%) Q(形态法)
90565.68692
79293.40648
64186.77306 77895.85041
QH (1%)
QH (2%)
QH (5%)
QH
58867.7
51540.71
41721.4 50632.3
72.324
38876.76141
217.44
均值
25 75 1.024514 76.83855
K
1200 0.264
泥石流整体冲压力(×104Pa) 泥石流容重 泥石流流速 建筑物受力面与泥石流冲击压力方向夹角 重力加速度 建筑物形状系数
2.39
1.641 3.278444883
90 9.8 1.33
大石块的移动速度Vs
13.85640646
泥石流体中大石块的冲击力F(N) 块石质量Q(kg) 泥石流体中大石块的冲击力F(pa)
沟道宽 Wc面积
Vc Qc
Qp
Dc
Φ
1+Φ
Qc
81.86253068 1.5
0.65
1.65 202.6098
101.1292298 1.5
0.65
1.65 250.2948
115.5056715 1.5
泥石流动力特征计算 (1)
泥石流的力学特征(1)容重泥石流静力学特征主要指泥石流体或浆体的容重、含水量、物质组成、流变特征、化学性质及其静力特征等。
在一般地区出于泥石流的突发性、冲击力大等条件所限,难以直接测得天然泥石流容重。
一般采用现场调查试验法进行泥石流容重的测定,即在现场请当地亲眼看见泥石流暴发的居民多人,在需要测试的沟段,选取有代表性的堆积物搅拌成暴发时泥石流流体状态,进行样品鉴定,然后分别测出样品的总质量和总体积,求出泥石流流体容重。
在无法取得代表性样品时,根据《规范》中泥石流沟易发程度数量化评分标准,对某泥石流沟进行泥石流沟易发程度数量化评分(详见表4-3),按照《规范》中附表“数量化评分(N )与重度、(1+Φ)关系”,可以得到泥石流的容重。
本报告采用后一种方法,查表得到泥石流的容重为m3。
(2)泥石流流速泥石流的流量是泥石流重要的特征值之一。
它不仅反映了泥石流的强度,规模和流体性质,而且决定着防治泥石流工程建筑物的类型、结构和尺寸。
因此,泥石流的洪峰流量是泥石流研究和防治工程中不可缺少的参数。
流速VC 按照铁道部推荐的稀性泥石流的计算公式进行计算:式中: a 1——泥石流中含沙量变化引起的流速修正系数,()5.0111+Φ=H a γ;R ——水力半径(m),2.5m ;IC ——泥石流水力坡度(‰),用沟床纵坡代替;n ——清水河床糙率系数;Φ——泥石流泥沙修正系数,()()c H c γγγγω--=Φ;c γ——泥石流容重(t/m3),为m3;w γ——清水容重(t/m3),m3;H γ——泥石流中固体物质重度(t/m3)。
根据以上计算公式,泥石流的平均流速为s 。
(3)泥石流流量泥石流流量计算,目前主要有两种方法,一是雨洪法;二是形态调查法。
①雨洪法假设泥石流与暴雨同频率、且同步发生,先按水文方法计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量 (计算方法查阅四川省水文手册),然后选用堵塞系数,按下式计算泥石流流量:式中:c Q ——频率为P 的泥石流洪峰值流量(m3/s ); p Q ——频率为P 的暴雨洪水设计流量(m3/s );Φ——泥石流泥沙修正系数,查《规范》附表,值为;c γ——泥石流容重(t/m3),为m3;w——清水的重度(t/m3),为;γ——泥石流中固体物质重度;HDC ——泥石流堵塞系数(见表3-8),可查经验表为。
泥石流分析及流量求解
泥石流分析及流量求解1)频率为P 的暴雨洪水流量计算(P Q )泥石流峰值流量与沟谷清水洪峰流量有关,而清水洪峰流量的大小又取决于暴雨量的大小。
此次一片区泥石流沟谷清水洪峰流量按部分汇流公式计算,其公式为:P Q =0.278KiF (2-1) 式中:P Q —清水洪峰流量(m ³/s ) F —流域面积(km ²); i —1h 面雨量(mm );K —汇流系数,查青海省水文图集,取为0.8。
2)频率为P 的泥石流峰值流量计算(CQ )按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算剖面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下,首先按水文方法计算出剖面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,然后选用堵塞系数,按下列公式进行泥石流流量C Q 计算。
CP C C D Q Q •+=)1(φ (2-2)式中:C Q —频率为P 的泥石流峰值流量(m ³/s );P Q —频率为P 的暴雨洪水设计流量(m ³/s );C φ—泥石流泥沙修正系数, )/()(C H S C C γγγγφ--=;C γ—泥石流容重(t/ m ³);S γ—清水的比重(t/ m ³),取值为1.0;H γ—泥石流中固体物质比重(t/ m ³),取值为2.65;CD —泥石流堵塞系数,取1.1。
利用上述公式计算出的各沟泥石流出山口峰值流量见下表5-3。
表5-3 热藏龙哇、龙藏沟泥石流流量计算表第三节泥石流流速计算泥石流流速是决定泥石流动力学性质最重要的参数之一,目前泥石流流速计算公式多为半经验或经验公式。
一片区各泥石流均属稀性泥石流,稀性泥石流的流速计算公式本报告选用西北地区(铁一院)公式:38c c c v H I α=23(15.3/) (2-5)式中:cv ——泥石流断面平均流速(m/s );c H ——泥石流流体水力半径(m ),可近似取其泥位深度;cI ——泥石流流面纵坡比降(‰);α——阻力系数。
泥石流运动特征值计算方法-
泥石流运动参数特征值计算方法——以xxxxx村泥石流沟为例摘要:文章在前期地质调查基础上,对治理区泥石流运动参数进行了详细计算,包括泥石流流量、流速、整体冲击力、冲起高度、弯道超高等,并对该泥石流沟提出治理建议。
关键词:泥石流;运动参数1,前言泥石流是山区特有的一种不良地质现象,由暴雨或上游冰雪消融形成的携带有大量泥土和石块的间歇性洪流。
具有突然发生、来势凶猛、历史短暂、破坏力强的特点。
沿途冲毁道路桥梁,淹没房屋农田,阻塞河道,在顷刻间造成巨大灾害,应该要注意防范。
泥石流勘查指在收集已有资料的基础上,结合测绘、勘探(钻探、物探等)、试验等手段,对泥石流活动区域进行的有关泥石流的形成、活动、堆积特征、发展趋势与危害等方面的各种实地调查、综合分析与评判,为泥石流防治方案的选择和防治工程的设计提供基础资料。
其中泥石流运动特征值的包括流量、流速、冲击力、弯道超高等,泥石流的这些运动参数不仅反映了泥石流的规模、强度和流体性质, 其确定方法和计算结果还直接决定着泥石流防治建筑物的类型、结构和尺寸,是泥石流研究和防治工程设计的基础。
2,治理区概况2.1 治理区位置治理区位于xxxxx西北方向,处于xxxxxx风景区,行政区划上隶属于xxxxx 镇。
中心点坐标为北纬xxxxxx,东经xxxxxx。
该地区分布有S213省道(xxx公路),交通较为便利。
2.2 地质环境背景(1)地形地貌:治理区地处燕山南麓,属低山丘陵地区,海拔标高+240~487m。
总体地形北高南低,相对高差90~180m,治理区沟谷发育,呈“V”型及“U”型,谷宽20~60m。
沟谷两侧山体坡度较陡,自然坡度角区约为55~75°,部分岩质边坡近乎直立,沟床纵坡15°,单沟沟谷为南北向,沟谷内第四系坡积,残积物较厚,植被较发育。
图1 治理区地形地貌图(2)地层岩性:治理区一带区域地层,除第四系坡积,洪积层外,主要为侏罗系中上统髫髻山期岩浆岩,成分主要为安山岩,分布广,厚度大,斑状结构,块状构造,杏仁构造,同时存在少量粗安岩,粗面岩,火山碎屑岩。
泥石流动力特征计算 (1)
泥石流的力学特征(1)容重泥石流静力学特征主要指泥石流体或浆体的容重、含水量、物质组成、流变特征、化学性质及其静力特征等。
在一般地区出于泥石流的突发性、冲击力大等条件所限,难以直接测得天然泥石流容重。
一般采用现场调查试验法进行泥石流容重的测定,即在现场请当地亲眼看见泥石流暴发的居民多人,在需要测试的沟段,选取有代表性的堆积物搅拌成暴发时泥石流流体状态,进行样品鉴定,然后分别测出样品的总质量和总体积,求出泥石流流体容重。
在无法取得代表性样品时,根据《规范》中泥石流沟易发程度数量化评分标准,对某泥石流沟进行泥石流沟易发程度数量化评分(详见表4-3),按照《规范》中附表“数量化评分(N )与重度、(1+Φ)关系”,可以得到泥石流的容重。
本报告采用后一种方法,查表得到泥石流的容重为m3。
(2)泥石流流速泥石流的流量是泥石流重要的特征值之一。
它不仅反映了泥石流的强度,规模和流体性质,而且决定着防治泥石流工程建筑物的类型、结构和尺寸。
因此,泥石流的洪峰流量是泥石流研究和防治工程中不可缺少的参数。
流速VC 按照铁道部推荐的稀性泥石流的计算公式进行计算:式中: a 1——泥石流中含沙量变化引起的流速修正系数,()5.0111+Φ=H a γ;R ——水力半径(m),2.5m ;IC ——泥石流水力坡度(‰),用沟床纵坡代替;n ——清水河床糙率系数;Φ——泥石流泥沙修正系数,()()c H c γγγγω--=Φ;c γ——泥石流容重(t/m3),为m3;w γ——清水容重(t/m3),m3;H γ——泥石流中固体物质重度(t/m3)。
根据以上计算公式,泥石流的平均流速为s 。
(3)泥石流流量泥石流流量计算,目前主要有两种方法,一是雨洪法;二是形态调查法。
①雨洪法假设泥石流与暴雨同频率、且同步发生,先按水文方法计算出断面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量 (计算方法查阅四川省水文手册),然后选用堵塞系数,按下式计算泥石流流量:式中:c Q ——频率为P 的泥石流洪峰值流量(m3/s ); p Q ——频率为P 的暴雨洪水设计流量(m3/s );Φ——泥石流泥沙修正系数,查《规范》附表,值为;c γ——泥石流容重(t/m3),为m3;w——清水的重度(t/m3),为;γ——泥石流中固体物质重度;HDC ——泥石流堵塞系数(见表3-8),可查经验表为。
泥石流流量计算
第二节 泥石流流量计算1)频率为P 的暴雨洪水流量计算(P Q )泥石流峰值流量与沟谷清水洪峰流量有关,而清水洪峰流量的大小又取决于暴雨量的大小。
此次一片区泥石流沟谷清水洪峰流量按部分汇流公式计算,其公式为:P Q =0.278KiF (2-1) 式中:P Q —清水洪峰流量(m ³/s ) F —流域面积(km ²); i —1h 面雨量(mm );K —汇流系数,查青海省水文图集,取为0.8。
2)频率为P 的泥石流峰值流量计算(CQ )按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算剖面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下,首先按水文方法计算出剖面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,然后选用堵塞系数,按下列公式进行泥石流流量CQ 计算。
CP C C D Q Q ∙+=)1(φ (2-2)式中:C Q —频率为P 的泥石流峰值流量(m ³/s );P Q —频率为P 的暴雨洪水设计流量(m ³/s );C φ—泥石流泥沙修正系数, )/()(C H S C C γγγγφ--=;C γ—泥石流容重(t/ m ³);S γ—清水的比重(t/ m ³),取值为1.0;H γ—泥石流中固体物质比重(t/ m ³),取值为2.65;CD —泥石流堵塞系数,取1.1。
利用上述公式计算出的各沟泥石流出山口峰值流量见下表5-3。
表5-3 热藏龙哇、龙藏沟泥石流流量计算表沟名及编号 设计频率 K i (mm) F (km 2) Qp (m 3/s) Dc C φQc (m 3/s) 热藏龙哇沟2%0.820.31.67.221.10.51112.001%21.9 7.80 12.97 龙藏沟2% 0.820.3 0.5192.34 1.1 0.3333.43 1%21.92.533.71第三节泥石流流速计算泥石流流速是决定泥石流动力学性质最重要的参数之一,目前泥石流流速计算公式多为半经验或经验公式。
泥石流流量计算全解
第二节 泥石流流量计算1)频率为P 的暴雨洪水流量计算(P Q )泥石流峰值流量与沟谷清水洪峰流量有关,而清水洪峰流量的大小又取决于暴雨量的大小。
此次一片区泥石流沟谷清水洪峰流量按部分汇流公式计算,其公式为:P Q =0.278KiF (2-1) 式中:P Q —清水洪峰流量(m ³/s ) F —流域面积(km ²); i —1h 面雨量(mm );K —汇流系数,查青海省水文图集,取为0.8。
2)频率为P 的泥石流峰值流量计算(CQ )按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算剖面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下,首先按水文方法计算出剖面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,然后选用堵塞系数,按下列公式进行泥石流流量CQ 计算。
CP C C D Q Q •+=)1(φ (2-2)式中:C Q —频率为P 的泥石流峰值流量(m ³/s );P Q —频率为P 的暴雨洪水设计流量(m ³/s );C φ—泥石流泥沙修正系数, )/()(C H S C C γγγγφ--=;C γ—泥石流容重(t/ m ³);S γ—清水的比重(t/ m ³),取值为1.0;H γ—泥石流中固体物质比重(t/ m ³),取值为2.65;C D —泥石流堵塞系数,取1.1。
利用上述公式计算出的各沟泥石流出山口峰值流量见下表5-3。
第三节泥石流流速计算泥石流流速是决定泥石流动力学性质最重要的参数之一,目前泥石流流速计算公式多为半经验或经验公式。
一片区各泥石流均属稀性泥石流,稀性泥石流的流速计算公式本报告选用西北地区(铁一院)公式:38c c c v H I α=23(15.3/) (2-5)式中:cv ——泥石流断面平均流速(m/s );c H ——泥石流流体水力半径(m ),可近似取其泥位深度;cI ——泥石流流面纵坡比降(‰);α——阻力系数。
泥石流流量计算资料
第二节 泥石流流量计算1)频率为P 的暴雨洪水流量计算(P Q )泥石流峰值流量与沟谷清水洪峰流量有关,而清水洪峰流量的大小又取决于暴雨量的大小。
此次一片区泥石流沟谷清水洪峰流量按部分汇流公式计算,其公式为:P Q =0.278KiF (2-1) 式中:P Q —清水洪峰流量(m ³/s ) F —流域面积(km ²); i —1h 面雨量(mm );K —汇流系数,查青海省水文图集,取为0.8。
2)频率为P 的泥石流峰值流量计算(C Q )按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算剖面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下,首先按水文方法计算出剖面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,然后选用堵塞系数,按下列公式进行泥石流流量CQ 计算。
C P C CD Q Q ∙+=)1(φ (2-2) 式中:C Q —频率为P 的泥石流峰值流量(m ³/s );P Q —频率为P 的暴雨洪水设计流量(m ³/s );C φ—泥石流泥沙修正系数, )/()(C H S C C γγγγφ--=; C γ—泥石流容重(t/ m ³);S γ—清水的比重(t/ m ³),取值为1.0;H γ—泥石流中固体物质比重(t/ m ³),取值为2.65;CD —泥石流堵塞系数,取1.1。
利用上述公式计算出的各沟泥石流出山口峰值流量见下表5-3。
表5-3 热藏龙哇、龙藏沟泥石流流量计算表沟名及编号 设计频率 K i (mm) F (km 2) Qp (m 3/s) Dc C φQc (m 3/s) 热藏龙哇沟2%0.820.31.67.221.10.51112.001%21.9 7.80 12.97 龙藏沟2% 0.820.3 0.5192.34 1.1 0.3333.43 1%21.92.533.71第三节泥石流流速计算泥石流流速是决定泥石流动力学性质最重要的参数之一,目前泥石流流速计算公式多为半经验或经验公式。
泥石流分析及流量求解
泥石流分析及流量求解1)频率为P 的暴雨洪水流量计算(P Q )泥石流峰值流量与沟谷清水洪峰流量有关,而清水洪峰流量的大小又取决于暴雨量的大小。
此次一片区泥石流沟谷清水洪峰流量按部分汇流公式计算,其公式为:P Q =0.278KiF (2-1) 式中:P Q —清水洪峰流量(m ³/s ) F —流域面积(km ²); i —1h 面雨量(mm );K —汇流系数,查青海省水文图集,取为0.8。
2)频率为P 的泥石流峰值流量计算(C Q )按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算剖面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下,首先按水文方法计算出剖面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,然后选用堵塞系数,按下列公式进行泥石流流量CQ 计算。
CP C C D Q Q ∙+=)1(φ (2-2)式中:C Q —频率为P 的泥石流峰值流量(m ³/s );P Q —频率为P 的暴雨洪水设计流量(m ³/s );C φ—泥石流泥沙修正系数, )/()(C H S C C γγγγφ--=;C γ—泥石流容重(t/ m ³);S γ—清水的比重(t/ m ³),取值为1.0;H γ—泥石流中固体物质比重(t/ m ³),取值为2.65;CD —泥石流堵塞系数,取1.1。
利用上述公式计算出的各沟泥石流出山口峰值流量见下表5-3。
表5-3 热藏龙哇、龙藏沟泥石流流量计算表沟名及编号 设计频率 K i (mm) F (km 2) Qp (m 3/s) Dc C φQc (m 3/s) 热藏龙哇沟2%0.820.31.67.221.10.51112.001%21.9 7.80 12.97 龙藏沟2% 0.820.3 0.5192.34 1.1 0.3333.43 1%21.92.533.71第三节泥石流流速计算泥石流流速是决定泥石流动力学性质最重要的参数之一,目前泥石流流速计算公式多为半经验或经验公式。
泥石流计算公式
1次过程总量m3
Q 6109.89603 3226.51415 9406.25394 58220.6553
经验系数
k2 0.22 0.264 0.264 0.264
历时s
峰值泥0 7.7145152
1200 10.184704
1200 29.691458
α 4
w
C1+C2
10
0.05
0.7 3.99 1.586077 1.259396 5.037582
1200 183.77732
系数
1+φ 1.894
1.5 1.483 1.74
堵塞系数 洪水流量m3/s
Dc
Qp
2.2 1.851424
1.5 4.526535
1.5 13.34748
2 52.80958
经验系数
小时降雨量 mm
k1
Rp
0.278 28.4
0.278 83.5
0.278 83.5
0.278 83.5
稀性断面流速 m/s
Vc 11.627402
泥石流流速计算
石块运动速度计算
固体重度 t/m3
γh
系数
清水河床糙率 系数
水力半径m
水力坡度‰
石块速度m/s
φ
1/n
R
I
Vs
2.25 0.678 28.571429
1.2 0.328
0
摩擦系数
α
粒径m
dmax
粘性断面流速 m/s
Vc 6.10595925
系数
F
r
21.09
0.3
流速m/s
泥石流运动特征值计算方法-
泥石流运动参数特征值计算方法--- 以xxxxx村泥石流沟为例摘要:文章在前期地质调查基础上,对治理区泥石流运动参数进行了详细计算,包括泥石流流量、流速、整体冲击力、冲起高度、弯道超高等,并对该泥石流沟提出治理建议。
关键词:泥石流;运动参数1, 前言泥石流是山区特有的一种不良地质现象,由暴雨或上游冰雪消融形成的携带有大量泥土和石块的间歇性洪流。
具有突然发生、来势凶猛、历史短暂、破坏力强的特点。
沿途冲毁道路桥梁,淹没房屋农田,阻塞河道,在顷刻问造成巨大灾害,应该要注意防范。
泥石流勘查指在收集已有资料的基础上,结合测绘、勘探(钻探、物探等)、试验等手段,对泥石流活动区域进行的有关泥石流的形成、活动、堆积特征、发展趋势与危害等方面的各种实地调查、综合分析与评判,为泥石流防治方案的选择和防治工程的设计提供基础资料。
其中泥石流运动特征值的包括流量、流速、冲击力、弯道超高等,泥石流的这些运动参数不仅反映了泥石流的规模、强度和流体性质,其确定方法和计算结果还直接决定着泥石流防治建筑物的类型、结构和尺寸,是泥石流研究和防治工程设计的基础。
2, 治理区概况2.1治理区位置治理区位丁xxxxx西北方向,处丁xxxxxx 风景区,行政区划上隶届丁xxxxx 镇。
中心点坐标为北纬xxxxxx ,东经xxxxxx。
该地区分布有S213省道(xxx公路),交通较为便利。
2.2地质环境背景(1)地形地貌:治理区地处燕山南麓,届低山丘陵地区,海拔标高+240〜487m总体地形北高南低,相对高差90〜180m治理区沟谷发育,呈“ V'型及“LT型,谷宽20〜60m沟谷两侧山体坡度较陡,自然坡度角区约为55〜75° , 部分岩质边坡近乎直立,沟床纵坡15°,单沟沟谷为南北向,沟谷内第四系坡积,残积物较厚,植被较发育。
图1治理区地形地貌图(2) 地层岩性:治理区一带区域地层,除第四系坡积,洪积层外,主要为侏罗系中上统髻髻山期岩浆岩,成分主要为安山岩,分布广,厚度大,斑状结构,块状构造,杏仁构造,同时存在少量粗安岩,粗面岩,火山碎屑岩。
泥石流流量详细计算全解分析
第二节 泥石流流量计算1)频率为P 的暴雨洪水流量计算(P Q )泥石流峰值流量与沟谷清水洪峰流量有关,而清水洪峰流量的大小又取决于暴雨量的大小。
此次一片区泥石流沟谷清水洪峰流量按部分汇流公式计算,其公式为:P Q =0.278KiF (2-1) 式中:P Q —清水洪峰流量(m ³/s ) F —流域面积(km ²); i —1h 面雨量(mm );K —汇流系数,查青海省水文图集,取为0.8。
2)频率为P 的泥石流峰值流量计算(CQ )按照泥石流与暴雨同频率、且同步发生、计算剖面的暴雨洪水设计流量全部转变成泥石流流量的前提下,首先按水文方法计算出剖面不同频率下的小流域暴雨洪峰流量,然后选用堵塞系数,按下列公式进行泥石流流量CQ 计算。
CP C C D Q Q •+=)1(φ (2-2)式中:C Q —频率为P 的泥石流峰值流量(m ³/s );P Q —频率为P 的暴雨洪水设计流量(m ³/s );C φ—泥石流泥沙修正系数, )/()(C H S C C γγγγφ--=;C γ—泥石流容重(t/ m ³);S γ—清水的比重(t/ m ³),取值为1.0;H γ—泥石流中固体物质比重(t/ m ³),取值为2.65;C D —泥石流堵塞系数,取1.1。
利用上述公式计算出的各沟泥石流出山口峰值流量见下表5-3。
表5-3 热藏龙哇、龙藏沟泥石流流量计算表沟名及编号 设计频率 K i (mm) F (km 2) Qp (m 3/s) Dc C φQc (m 3/s) 热藏龙哇沟2%0.820.31.67.221.10.51112.001%21.9 7.80 12.97 龙藏沟2% 0.820.3 0.5192.34 1.1 0.3333.43 1%21.92.533.71第三节泥石流流速计算泥石流流速是决定泥石流动力学性质最重要的参数之一,目前泥石流流速计算公式多为半经验或经验公式。
泥石流计算公式
1次过程总量m3
Q 6109.89603 3226.51415 9406.25394 58220.6553
经验系数
k2 0.22 0.264 0.264 0.264
历时s
峰值泥石流流 量m3/s
T
Qc
3600 7.7145152
1200 10.184704
1200 29.691458
1200 183.77732
系数
1+φ 1.894
1.5 1.483 1.74
堵塞系数 洪水流量m3/s
Dc
Qp
2.2 1.851424
1.5 4.526535
1.5 13.34748
2 52.80958
经验系数
小时降雨量 mm
k1
Rp
0.278 28.4
0.278 83.5
0.278 83.5
0.278 83.5
平均水 深m
k
Hc
13 1.2
平均坡降‰
Ic 0.173
泥石流整体冲击力计算
冲击压力kPa
δ 5.25032905 5.29859209 5.82603814
形状系数
重度 t/m3
λ
γc
1.33 1.523
1.33 1.537
1.33 1.69
重力加速度 m/s2
g 9.8 9.8 9.8
流速m/s 冲击方向角 冲击力(悬)
F
r
21.09
0.3
流速m/s
Vc 5.04
弯刀超高m
Δh 0.8711569
泥石流弯道超高计算
流速m/s
Vc 5.04
磨西河特大型泥石流堵塞大渡河分析——以一次泥石流规模、不同频率雨洪法流量定量计算
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J OURNAL OF ATAS C TROP HOL OGY
Jn2 0 u . 01
磨 西 河 特 大 型 泥 石 流 堵 塞 大 渡 河 分 析
— —
以一 次 泥石 流 规 模 、不 同频 率 雨 洪 法 流 量定 量计 算 宋 志 , 巴仁 基 ,刘 宇杰
的大 片农 田 J 。 根 据 附 近 老 乡 描 述 ,此 次磨 西 河 泥 石 流 洪 峰
12 1 9E。省 道 2 1线 从 流 域 东 侧 经 过 ,磨 榆 0 。0 1 ” 1
公路 从 流域 中部穿过 ,流域 内交通便 利 。
该 区位 于 贡 嘎 山东 侧 ,处 于 川 西 高 原 与 四 川 盆地 的交 接带 上 ,地 势 总体 呈 东 西 两侧 和北 面 高 、 中部 和 东 南 部 低 。 区 内海 拔 最 高 点 贡 嘎 山 山 峰
流全 长 4 m,首尾 落差 约 30 0m,比降 5 . % , 3k 0 13 0
收 稿 日期 :2 0 0 0 9— 9—1 7
基金项 目:国土资源大调查项 目“ 型泥石流 防治关键技术及示范” 1 10 0 10 8 典 ( 22 184 3 )
作 者 简 介 :宋 志 (9 2一) 18 ,男 , 四川 省 宣 汉 县人 ,双 学 士 ,主 要 从 事 地 质 灾 害 ( 泥石 流方 向 ) 究 . —al ogh 2 @ 13 Cr 研 Em i:snzi 0 6 .o 5 n
75 6m;最低 为 磨 西 河 与 大 渡 河 的 汇 口,海 拔 5
流 量持续 时 间为 2 5 h . ,堵 断 大 渡 河 的持 续 时 间 大 约为 1 0~2 i。大 渡 河 水 溃 决 后 ,冲毁 了 下 游 0rn a 2k 处 的沿 江 公 路 。在 大 渡 河 水 的冲 刷 下 ,泥石 m
铁一院泥石流清水公式
(1)泥石流流量1)本次根据铁一院西北地区公式计算百年一遇暴雨洪峰清水流量。
其计算公式(1)如下:(1)式中:P Q —设计清水流量(m 3/s );1k —产流因子,按式(2)计算:1k =0.278ηS P F (2)其中:η—暴雨点面折减系数,查表取值为1;S P —设计暴雨参数(mm/h ),取本地区小时最大降雨量40.6mm ;F —汇水面积(km 2);2k —损失因子,按式(3)计算:2k =R(ηS P ) 11-r (3)其中: R —损失系数,查表得1.1;r 1—损失系数,查表得0.76;3k —造峰因子,按公式(4) 、公式(5)计算:(4) (5)x —河槽与山坡综合汇流因子,由河槽汇流因子K 1和山坡汇流因子K 2而定,即由公式(6)、(7)、(8)计算:x =K 1+K 2 (6)(7) (8)其中: L —主河槽长度,由显著河槽起点到出口断面的距离(km );()yn n P x k k k Q '-'⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=113211n k kr n c n n 22111--=='()()n n n n k '-'-'-'-=2135.01135.01111278.0J A L K =333.0225.05.022278.0J A F L K =A 1—主河槽流速系数,根据断面扩散系数a 0和系数m 1值,查表得0.134,a 0可在出口断面附近选取有代表性的断面,量取其1m 水深时相应河宽之半值;m 1为主河槽沿程平均糙平系数;A 2—坡面流速系数,查表得0.01;J 1—主河槽平均坡度,相当于河槽起点到出口断面平均坡度,西石门沟平均纵坡降为120‰;L 2—流域坡面平均长度(km ),按式(9)计算:(9)其中:∑i l —为河流中支叉河沟的总长(km );J 2—流域坡面平均坡度(‰),可取若干有代表性的坡面,取其算术平均值;y —反映流域汇流特征的指数,按式(10)计算:(10)2)泥石流流量计算公式如下:Q C =(1+Φc )Q B (1%)D c Φc =式中: Q c —频率为P 的泥石流洪峰值流量(m 3/s );Q B (1%)—频率为P 的洪峰清水流量(m 3/s ); Φc —泥石流泥砂修正系数;γc —泥石流容重(t/m 3),根据泥石流数量化评分直接查得; γs —清水的比重(t/m 3),取1.0;γ—泥石流中固体物质比重(t/m 3),取2.6;()∑+=i l L FL 18.121246.1112.351.05.02121++-=K K KK g y Ch SC γγγγ--D—泥石流堵塞系数,取值范围1.1。
防洪工程经常用到的公式
防洪工程经常用到的公式在抗洪抢险中,经常遇到一些技术问题,也就是暴雨、洪水、河道、水库的设计洪水、校核洪水、河道过洪能力计算问题,本人把一般常用的水利水电工程计算公式摘录如下,以供大家在抗洪抢险中参考、探讨:㈠暴雨洪水设计⑴暴雨设计:暴雨:12小时降雨量达到30毫米或者24小时降雨量达到50毫米时称为暴雨。
每小时以内的降雨量达到20毫米也称为暴雨。
设计暴雨的计算公式:①设计点雨量计算公式:Htp=KpHt(式中:Ktp——设计点雨量;Kp——皮尔逊曲线值;Ht——最大雨量均值;t——欲求时间;)②设计面雨量计算公式:Ht面=atHt(式中:Ht面——设计面雨量;at——暴雨线性系数;Ht——设计历时点雨量;at、bt——暴雨线性拟合系数;)③暴雨系数计算公式:at=(式中:at、bt——线性拟合参数;F——流域面积;)④多年平均径流量计算公式:Wp=1000yF(式中:Wp——多年平均径流量;y——多年平均径流深;F——流域面积;)⑤设计频率年径流深计算公式:yp=yKp(式中:y——多年平均径流深;Kp——频率模比系数;)⑥多年平均年径流系数计算公式:α=y/x =W/1000Fx(式中:α——多年平均年径流系数;y——年径流深;x——多年平均降雨量;)⑵洪水设计:①洪水特征:一般常用洪峰流量、洪水总量、洪水过程线三个要素表示。
洪水设计的概念:一次降雨形成的洪水过程线,反映洪水的外形,过程线上的最大值就是洪峰流量,用Q表示。
洪峰最高点就是洪峰水位,用Z表示。
洪水过程线和横坐标所包围的面积,经过单位面积换算求得,就是洪水总量,用W表示。
洪水过程线的底宽是洪水总历时,用T表示。
从开始涨水到洪峰流量的历时称为涨水历时,用t1表示。
从洪峰到洪水下落到终止的历时称为落水历时,用t2表示。
洪水总历时等于涨水历时和落水历时之和。
即T=t1+t2。
一般情况下,一次降雨形成的洪水过程称为单式洪水过程。
相邻两次以上的降雨,前面降雨形成的洪水没有泄完,后面降雨形成的洪水接踵而来,称为复式洪水过程。